Akankah alam semesta mengembang selamanya, atau pada akhirnya akan runtuh kembali menjadi titik kecil? Sebuah studi yang diterbitkan pada bulan Juni menemukan bahwa, menurut teori fisika arus utama, ekspansi tak terbatas adalah mustahil. Namun, bukti baru telah muncul bahwa alam semesta yang terus berkembang belum dapat dikesampingkan.

Energi gelap dan ekspansi kosmik

Alam Semesta kita penuh dengan kekuatan besar dan tak terlihat yang tampaknya mengimbangi gravitasi. Fisikawan menyebutnya energi gelap. Diyakini bahwa dialah yang mendorong ruang keluar. Tetapi makalah bulan Juni menyiratkan bahwa energi gelap berubah seiring waktu. Artinya, Alam Semesta tidak akan mengembang untuk selama-lamanya dan mampu runtuh seukuran titik Big Bang.

Fisikawan segera menemukan masalah dalam teori. Mereka percaya bahwa teori aslinya tidak mungkin benar, karena tidak menjelaskan keberadaan Higgs boson, yang ditemukan di Large Hadron Collider. Namun, hipotesis mungkin layak.

Bagaimana menjelaskan keberadaan segala sesuatu?

Teori string (teori segalanya) dianggap sebagai dasar yang elegan secara matematis tetapi secara eksperimental belum terbukti untuk menggabungkan teori relativitas umum Einstein dengan mekanika kuantum. Teori string menyatakan bahwa semua partikel di alam semesta bukanlah titik, tetapi diwakili oleh string satu dimensi yang bergetar. Perbedaan getaran memungkinkan untuk melihat satu partikel sebagai foton dan yang lain sebagai elektron.

Namun, agar tetap bertahan, teori string harus menyertakan energi gelap. Bayangkan yang terakhir sebagai bola di lanskap pegunungan dan lembah. Jika bola berada di atas gunung, bola mungkin tetap tidak bergerak atau menggelinding ke bawah dengan gangguan sekecil apa pun, karena kehilangan stabilitas. Jika tetap tidak berubah, maka ia diberkahi dengan energi rendah dan terletak di alam semesta yang stabil.

Para ahli teori konservatif telah lama percaya bahwa energi gelap tetap konstan dan tidak berubah di alam semesta. Artinya, bola membeku di antara pegunungan di lembah dan tidak menggelinding dari atas. Namun, hipotesis Juni menunjukkan bahwa teori string tidak memperhitungkan lanskap dengan gunung dan lembah di atas permukaan laut. Sebaliknya, itu adalah sedikit kemiringan di mana bola energi gelap menggelinding ke bawah. Saat bergulir, energi gelap semakin mengecil. Semuanya bisa berakhir dengan fakta bahwa energi gelap akan mulai menarik Semesta kembali ke titik Big Bang.

Tapi ada masalah. Para ilmuwan telah menunjukkan bahwa puncak gunung yang tidak stabil seperti itu pasti ada, karena ada Higgs boson. Secara eksperimental juga dimungkinkan untuk mengkonfirmasi bahwa partikel-partikel ini dapat berada di Alam Semesta yang tidak stabil.

Masalah dengan stabilitas alam semesta

Hipotesis awal mengalami masalah di alam semesta yang tidak stabil. Versi revisi menunjukkan kemungkinan puncak gunung, tetapi membuang lembah yang stabil. Artinya, bola harus mulai menggelinding ke bawah, dan energi gelap harus berubah. Tapi jika hipotesisnya salah, maka energi gelap akan tetap konstan, kita akan tetap berada di lembah di antara pegunungan, dan alam semesta akan terus mengembang.

Para peneliti berharap bahwa dalam 10-15 tahun satelit yang mengukur perluasan alam semesta akan membantu untuk memahami sifat alam semesta yang konstan atau berubah.

Baca: 0

Sejak kecil, kami menghafal kebenaran dasar tentang struktur Alam Semesta: semua planet itu bulat, tidak ada apa pun di luar angkasa, matahari terbakar. Sementara itu, ini tidak benar. Tidak heran Menteri Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan baru Olga Vasilyeva baru-baru ini mengumumkan bahwa pelajaran astronomi perlu dikembalikan ke sekolah. Tajuk rencana kebocoran media mendukung penuh inisiatif ini dan mengundang pembaca untuk memperbarui pemahaman mereka tentang planet dan bintang.

1. Bumi adalah bola datar

Bentuk bumi yang sebenarnya agak berbeda dari bola dunia dari toko. Banyak orang tahu bahwa planet kita sedikit diratakan dari kutub. Tapi selain itu, titik-titik yang berbeda dari permukaan bumi dikeluarkan dari pusat inti pada jarak yang berbeda. Bukan hanya medannya, hanya saja seluruh Bumi tidak rata. Untuk kejelasan, gunakan ilustrasi yang sedikit berlebihan.

Lebih dekat ke khatulistiwa, planet ini umumnya memiliki semacam langkan. Oleh karena itu, misalnya, titik terjauh di permukaan bumi dari pusat planet bukanlah Everest (8848 m), tetapi gunung berapi Chimborazo (6268 m) - puncaknya 2,5 km lebih jauh. Ini tidak terlihat pada gambar dari luar angkasa, karena penyimpangan dari bola ideal tidak lebih dari 0,5% dari jari-jarinya, di samping itu, atmosfer menghaluskan kekurangan penampilan planet kita tercinta. Nama yang benar untuk bentuk bumi adalah geoid.

2. Matahari terbakar

Kita terbiasa berpikir bahwa Matahari adalah bola api yang sangat besar, sehingga bagi kita tampaknya terbakar, ada nyala api di permukaannya. Faktanya, pembakaran adalah reaksi kimia yang membutuhkan zat pengoksidasi dan bahan bakar, dan atmosfer. (Omong-omong, inilah mengapa ledakan di luar angkasa hampir tidak mungkin terjadi).

Matahari adalah bagian besar plasma dalam keadaan reaksi termonuklir, tidak terbakar, tetapi bersinar, memancarkan aliran foton dan partikel bermuatan. Artinya, Matahari bukanlah api, itu adalah cahaya yang besar dan sangat, sangat hangat.

3. Bumi berputar pada porosnya tepat 24 jam.

Seringkali tampak bahwa beberapa hari berlalu lebih cepat daripada yang lain. Anehnya, ini benar. Hari yang cerah, yaitu waktu di mana Matahari kembali ke posisi yang sama di langit, bervariasi dalam plus atau minus sekitar 8 menit pada waktu yang berbeda dalam setahun di berbagai bagian planet ini. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa kecepatan linier gerakan dan kecepatan sudut rotasi Bumi mengelilingi Matahari terus berubah saat bergerak di sepanjang orbit elips. Hari meningkat sedikit, atau sedikit berkurang.

Selain matahari, ada juga hari sidereal - waktu di mana Bumi membuat satu revolusi di sekitar porosnya dalam kaitannya dengan bintang-bintang yang jauh. Mereka lebih konstan, durasinya adalah 23 jam 56 menit 04 detik.

4. Tanpa bobot lengkap di orbit

Merupakan kebiasaan untuk berpikir bahwa astronot di stasiun luar angkasa dalam keadaan tanpa bobot total dan beratnya nol. Ya, pengaruh gravitasi bumi pada ketinggian 100-200 km dari permukaannya kurang terlihat, tetapi tetap sama kuatnya: itulah sebabnya ISS dan orang-orang di dalamnya tetap berada di orbit, dan tidak terbang jauh. garis lurus ke luar angkasa.

Secara sederhana, baik stasiun dan astronot di dalamnya jatuh bebas tanpa akhir (hanya saja mereka tidak jatuh, tetapi maju), dan rotasi stasiun di sekitar planet ini mempertahankan kenaikannya. Akan lebih tepat untuk menyebutnya gayaberat mikro. Keadaan yang mendekati keadaan tanpa bobot total hanya dapat dialami di luar medan gravitasi bumi.

5. Kematian instan di luar angkasa tanpa pakaian antariksa

Anehnya, bagi seorang pria yang jatuh dari palka pesawat ruang angkasa tanpa pakaian antariksa, kematian bukanlah hal yang tak terhindarkan. Itu tidak akan berubah menjadi es: ya, suhu di luar angkasa adalah -270 ° C, tetapi perpindahan panas dalam ruang hampa tidak mungkin, sehingga tubuh, sebaliknya, akan mulai memanas. Tekanan internal juga tidak cukup untuk meledakkan seseorang dari dalam.

Bahaya utama adalah dekompresi eksplosif: gelembung gas dalam darah akan mulai mengembang, tetapi secara teoritis ini bisa bertahan. Selain itu, dalam kondisi ruang tidak ada tekanan yang cukup untuk mempertahankan keadaan cair materi, oleh karena itu, air akan mulai menguap dengan sangat cepat dari selaput lendir tubuh (lidah, mata, paru-paru). Di orbit Bumi di bawah sinar matahari langsung, luka bakar seketika pada area kulit yang tidak terlindungi tidak dapat dihindari (omong-omong, di sini suhunya akan seperti di sauna - sekitar 100 ° C). Semua ini sangat tidak menyenangkan, tetapi tidak fatal. Sangat penting untuk berada di luar angkasa saat menghembuskan napas (menahan udara akan menyebabkan barotrauma).

Akibatnya, menurut para ilmuwan NASA, dalam kondisi tertentu, ada kemungkinan 30-60 detik berada di luar angkasa tidak akan menyebabkan kerusakan pada tubuh manusia yang tidak sesuai dengan kehidupan. Kematian pada akhirnya akan datang dari mati lemas.

6 Sabuk Asteroid Adalah Tempat Berbahaya Bagi Kapal Luar Angkasa

Film-film fiksi ilmiah telah mengajarkan kita bahwa gugusan asteroid adalah tumpukan puing-puing ruang angkasa yang terbang berdekatan satu sama lain. Pada peta tata surya, sabuk asteroid juga biasanya terlihat seperti rintangan serius. Ya, ada kepadatan benda langit yang sangat tinggi di tempat ini, tetapi hanya menurut standar kosmik: balok setengah kilometer terbang pada jarak ratusan ribu kilometer dari satu sama lain.

Umat ​​manusia telah meluncurkan sekitar selusin probe yang melampaui orbit Mars dan terbang ke orbit Jupiter tanpa masalah sedikit pun. Gumpalan batu dan batu luar angkasa yang tidak dapat ditembus, seperti yang ditunjukkan dalam Star Wars, dapat dihasilkan dari tabrakan dua benda angkasa besar. Dan kemudian - tidak lama.

7. Kami melihat jutaan bintang

Ungkapan "segudang bintang" sampai saat ini tidak lebih dari retorika berlebihan. Dengan mata telanjang dari Bumi dalam cuaca paling cerah, Anda dapat melihat tidak lebih dari 2-3 ribu benda langit pada saat yang bersamaan. Secara total, di kedua belahan bumi - sekitar 6 ribu. Tetapi dalam foto-foto teleskop modern, Anda benar-benar dapat menemukan ratusan juta, jika bukan miliaran bintang (belum ada yang menghitung).

Gambar Hubble Ultra Deep Field baru-baru ini menangkap sekitar 10.000 galaksi, yang paling jauh berjarak sekitar 13,5 miliar tahun cahaya. Menurut para ilmuwan, gugus bintang yang sangat jauh ini muncul "hanya" 400-800 juta tahun setelah Big Bang.

8. Bintang-bintang sudah diperbaiki

Bukan bintang yang bergerak melintasi langit, tetapi Bumi berputar - hingga abad ke-18, para ilmuwan yakin bahwa, kecuali planet dan komet, sebagian besar benda langit tetap tidak bergerak. Namun, seiring waktu, terbukti bahwa semua bintang dan galaksi tanpa kecuali bergerak. Jika kita kembali beberapa puluh ribu tahun yang lalu, kita tidak akan mengenali langit berbintang di atas kepala kita (seperti halnya hukum moral).

Tentu saja, ini terjadi secara perlahan, tetapi masing-masing bintang mengubah posisinya di luar angkasa sedemikian rupa sehingga terlihat hanya setelah beberapa tahun pengamatan. Bintang Bernard "terbang" paling cepat - kecepatannya 110 km / s. Galaksi juga bergerak.

Misalnya, Nebula Andromeda, yang terlihat dengan mata telanjang dari Bumi, sedang mendekati Bima Sakti dengan kecepatan sekitar 140 km/s. Dalam sekitar 5 miliar tahun, kita akan bertabrakan.

9. Bulan memiliki sisi gelap

Bulan selalu menghadap Bumi di satu sisi, karena rotasinya di sekitar porosnya sendiri dan di sekitar planet kita disinkronkan. Namun, ini tidak berarti bahwa sinar Matahari tidak pernah jatuh pada bagian yang tidak terlihat oleh kita.

Pada bulan baru, ketika sisi yang menghadap Bumi sepenuhnya dalam bayangan, kebalikannya sepenuhnya diterangi. Namun, di satelit alami Bumi, pergantian siang di malam hari agak lebih lambat. Satu hari lunar penuh berlangsung sekitar dua minggu.

10 Merkurius Adalah Planet Terpanas Di Tata Surya

Cukup logis untuk mengasumsikan bahwa planet yang paling dekat dengan Matahari juga merupakan yang terpanas di sistem kita. Juga tidak benar. Suhu maksimum di permukaan Merkurius adalah 427 °C. Ini kurang dari di Venus, di mana indikator 477 ° C tercatat. Planet kedua hampir 50 juta km lebih jauh dari Matahari daripada yang pertama, tetapi Venus memiliki atmosfer padat karbon dioksida, yang, karena efek rumah kaca, mempertahankan dan mengakumulasi suhu, sementara Merkurius praktis tidak memiliki atmosfer.

Ada satu momen lagi. Merkurius menyelesaikan revolusi penuh di sekitar porosnya dalam 58 hari Bumi. Malam dua bulan mendinginkan permukaan hingga -173 °C, yang berarti bahwa suhu rata-rata di ekuator Merkurius adalah sekitar 300 °C. Dan di kutub planet ini, yang selalu berada dalam bayang-bayang, bahkan ada es.

11. Tata surya terdiri dari sembilan planet.

Sejak kecil, kita sudah terbiasa berpikir bahwa tata surya memiliki sembilan planet. Pluto ditemukan pada tahun 1930, dan selama lebih dari 70 tahun ia tetap menjadi anggota penuh dari jajaran planet. Namun, setelah banyak diskusi, pada tahun 2006 Pluto diturunkan peringkatnya menjadi planet kerdil terbesar di sistem kita. Faktanya adalah bahwa benda langit ini tidak sesuai dengan salah satu dari tiga definisi planet, yang menurutnya objek semacam itu harus membersihkan lingkungan orbitnya dengan massanya. Massa Pluto hanya 7% dari massa gabungan semua objek sabuk Kuiper. Misalnya, planetoid lain dari wilayah ini, Eris, hanya berdiameter 40 km lebih kecil dari Pluto, tetapi terasa lebih berat. Sebagai perbandingan, massa Bumi adalah 1,7 juta kali lebih besar daripada semua benda lain di sekitar orbitnya. Artinya, masih ada delapan planet lengkap di tata surya.

12 Exoplanet Seperti Bumi

Hampir setiap bulan, para astronom menyenangkan kita dengan laporan bahwa mereka telah menemukan planet ekstrasurya lain yang secara teori bisa ada kehidupan. Imajinasi segera menggambar bola hijau-biru di suatu tempat di dekat Proxima Centauri, di mana akan mungkin untuk membuangnya ketika Bumi kita akhirnya pecah. Faktanya, para ilmuwan tidak tahu seperti apa exoplanet dan kondisi apa yang mereka miliki. Faktanya adalah bahwa mereka sangat jauh sehingga kita belum dapat menghitung ukuran sebenarnya, komposisi atmosfer dan suhu di permukaan dengan metode modern.

Sebagai aturan, hanya perkiraan jarak antara planet tersebut dan bintangnya yang diketahui. Dari ratusan eksoplanet yang ditemukan berada di dalam zona layak huni, berpotensi cocok untuk mendukung kehidupan seperti Bumi, hanya sedikit yang berpotensi mirip dengan planet asal kita.

13. Jupiter dan Saturnus - bola gas

Kita semua tahu bahwa planet-planet terbesar di tata surya adalah gas raksasa, tetapi ini tidak berarti bahwa sekali di zona gravitasi planet-planet ini, tubuh akan jatuh melalui mereka sampai mencapai inti padat.

Jupiter dan Saturnus sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium. Di bawah awan, pada kedalaman beberapa ribu kilometer, sebuah lapisan dimulai di mana hidrogen, di bawah pengaruh tekanan mengerikan, secara bertahap beralih dari gas ke keadaan logam cair yang mendidih. Suhu zat ini mencapai 6 ribu ° C. Menariknya, Saturnus memancar ke luar angkasa 2,5 kali lebih banyak energi yang diterima planet dari Matahari, sementara tidak sepenuhnya jelas mengapa.

14. Di tata surya, kehidupan hanya bisa ada di Bumi

Jika sesuatu yang mirip dengan kehidupan terestrial ada di tempat lain di tata surya, kita akan melihatnya ... Benar? Misalnya, organik pertama muncul di Bumi lebih dari 4 miliar tahun yang lalu, tetapi selama ratusan juta tahun tidak ada satu pun pengamat eksternal yang akan melihat tanda-tanda kehidupan yang jelas, dan organisme multiseluler pertama muncul hanya setelah 3 miliar tahun. Faktanya, selain Mars, setidaknya ada dua tempat lain di sistem kita di mana kehidupan mungkin ada: ini adalah satelit Saturnus - Titan dan Enceladus.

Titan memiliki atmosfer yang padat, serta laut, danau, dan sungai - meskipun bukan dari air, tetapi dari metana cair. Namun pada 2010, para ilmuwan NASA mengatakan mereka menemukan tanda-tanda kemungkinan keberadaan bentuk kehidupan paling sederhana di satelit Saturnus ini, menggunakan metana dan hidrogen, bukan air dan oksigen.

Enceladus ditutupi dengan lapisan es yang tebal, tampaknya, kehidupan seperti apa yang ada di sana? Namun, di bawah permukaan pada kedalaman 30-40 km, seperti yang diyakini para ahli planet, terdapat lautan air cair setebal 10 km. Inti Enceladus panas, dan di lautan ini mungkin ada lubang hidrotermal seperti "perokok hitam" terestrial. Menurut salah satu hipotesis, kehidupan di Bumi muncul justru karena fenomena ini, jadi mengapa hal yang sama tidak terjadi di Enceladus. Omong-omong, air menembus es di beberapa tempat dan menyembur keluar melalui air mancur setinggi 250 km. Data terbaru mengkonfirmasi bahwa air ini mengandung senyawa organik.

15. Ruang - kosong

Tidak ada apa-apa di ruang antarplanet dan antarbintang, banyak yang sudah yakin sejak kecil. Faktanya, ruang hampa udara tidak mutlak: ada atom dan molekul dalam jumlah mikroskopis, radiasi latar gelombang mikro kosmik yang tersisa dari Big Bang, dan sinar kosmik, yang mengandung inti atom terionisasi dan berbagai partikel subatomik.

Selain itu, para ilmuwan baru-baru ini menyarankan bahwa kekosongan kosmik sebenarnya terdiri dari materi yang belum dapat kita deteksi. Fisikawan menyebut fenomena hipotetis ini sebagai energi gelap dan materi gelap. Agaknya, Alam Semesta kita adalah 76% energi gelap, 22% materi gelap, 3,6% gas antarbintang. Materi barionik kita yang biasa: bintang, planet, dan sebagainya - hanya 0,4% dari total massa alam semesta.

Ada anggapan bahwa peningkatan jumlah energi gelaplah yang menyebabkan alam semesta mengembang. Cepat atau lambat, entitas alternatif ini, secara teori, akan merobek atom-atom realitas kita menjadi potongan-potongan boson dan quark individu. Namun, pada saat itu, baik Olga Vasilyeva, pelajaran astronomi, umat manusia, Bumi, maupun Matahari tidak akan ada selama beberapa miliar tahun.

Luar angkasa penuh dengan banyak misteri, dan kita baru mulai mempelajarinya. Dan salah satu masalah yang harus dipecahkan di masa depan adalah gravitasi.

Apa yang salah dengan dia, Anda bertanya? Dan dia tidak! Atau lebih tepatnya, tidak begitu. Gravitasi selalu ada, kita mengalaminya dari Bumi, Bulan, Matahari, bintang-bintang lain dan bahkan pusat galaksi kita. Tapi gaya gravitasi yang cocok untuk kita hanya ada di Bumi. Dan ketika kita terbang ke planet lain atau menjelajahi ruang angkasa, bagaimana dengan gravitasi? Anda harus membuatnya secara artifisial.

Mengapa kita membutuhkan gaya gravitasi tertentu?

Di Bumi, semua organisme telah beradaptasi dengan gaya tarik menarik sebesar 9,8 m/s^2. Jika lebih, maka tanaman tidak akan bisa tumbuh, dan kita akan terus-menerus mengalami tekanan, karena itu tulang kita akan patah dan organ kita akan runtuh. Dan jika kurang, maka kita akan mengalami masalah dengan pengiriman nutrisi dalam darah, pertumbuhan otot, dll.

Ketika kita mengembangkan koloni di Mars dan Bulan, kita akan menghadapi masalah pengurangan gravitasi. Otot-otot kita sebagian mengalami atrofi, setelah beradaptasi dengan gaya gravitasi lokal. Namun saat kembali ke Bumi, kita akan mengalami masalah dengan berjalan, menyeret benda, dan bahkan bernapas. Begitulah semuanya tergantung pada gravitasi.

Dan kita sudah memiliki contoh bagaimana ini terjadi - Stasiun Luar Angkasa Internasional.

Astronot di ISS dan mengapa tidak ada gravitasi

Mereka yang mengunjungi ISS harus berlatih di treadmill dan mesin setiap hari. Ini karena selama mereka tinggal, otot-otot mereka kehilangan "cengkeraman" mereka. Dalam kondisi tanpa bobot, Anda tidak perlu mengangkat tubuh, Anda bisa rileks. Ini adalah bagaimana tubuh berpikir. Tidak ada gravitasi di ISS, bukan karena berada di luar angkasa.

Jarak darinya ke Bumi hanya 400 kilometer, dan gaya gravitasi pada jarak seperti itu hanya sedikit lebih kecil daripada di permukaan planet ini. Tetapi ISS tidak tinggal diam - ia berputar di orbit bumi. Itu benar-benar terus-menerus jatuh ke Bumi, tetapi kecepatannya sangat tinggi sehingga tidak memungkinkannya jatuh.

Itulah sebabnya astronot berada dalam keadaan tanpa bobot. Tetapi tetap saja. Mengapa gravitasi tidak dapat diciptakan di ISS? Ini akan membuat kehidupan astronot jauh lebih mudah. Lagi pula, mereka terpaksa menghabiskan beberapa jam sehari untuk latihan fisik hanya agar tetap bugar.

Bagaimana cara membuat gravitasi buatan?

Dalam fiksi ilmiah, konsep pesawat ruang angkasa semacam itu telah lama dibuat. Ini adalah cincin besar yang harus terus berputar di sekitar porosnya. Akibatnya, gaya sentrifugal "mendorong" astronot menjauh dari pusat rotasi, dan dia akan menganggap ini sebagai gravitasi. Namun masalah muncul ketika kita menghadapinya dalam praktik.

Pertama, Anda perlu memperhitungkan gaya Coriolis - gaya yang terjadi saat bergerak dalam lingkaran. Tanpa ini, astronot kita akan terus-menerus mabuk perjalanan, dan ini sangat tidak menyenangkan. Dalam hal ini, Anda perlu mempercepat rotasi cincin di kapal menjadi 2 putaran per detik, dan ini banyak, astronot akan sangat tidak sehat. Untuk mengatasi masalah ini, Anda perlu meningkatkan jari-jari cincin menjadi 224 meter.

Sebuah kapal berukuran setengah kilometer! Kami dekat dengan Star Wars. Alih-alih menciptakan gravitasi terestrial, pertama-tama kita akan membuat kapal dengan gravitasi yang dikurangi, di mana simulator akan tetap ada. Dan hanya dengan begitu kita akan membangun kapal dengan cincin besar untuk mempertahankan gravitasi. Omong-omong, mereka hanya akan membangun modul untuk menciptakan gravitasi di ISS.

Hari ini, para ilmuwan dari Roscosmos dan NASA sedang bersiap untuk mengirim sentrifugal ke ISS, yang diperlukan untuk menciptakan gravitasi buatan di sana. Astronot tidak lagi harus menghabiskan banyak waktu untuk latihan fisik!

Masalah dengan gravitasi pada akselerasi tinggi

Jika kita ingin terbang ke bintang-bintang, dibutuhkan waktu 4,2 tahun untuk menempuh jarak terdekat ke Alpha Centauri A dengan kecepatan 99% kecepatan cahaya. Tetapi untuk mempercepat ke kecepatan ini, diperlukan akselerasi yang besar. Dan itu berarti kelebihan beban yang sangat besar, sekitar 1000-4000 ribu kali lebih besar dari gravitasi bumi. Tidak ada yang bisa menahan ini, dan pesawat ruang angkasa dengan cincin yang berputar pasti sangat besar, ratusan kilometer jauhnya. Anda dapat membangun ini, tetapi apakah itu perlu?

Sayangnya, kita masih belum sepenuhnya memahami cara kerja gravitasi. Dan sejauh ini mereka belum menemukan cara untuk menghindari efek kelebihan beban tersebut. Kami akan mengeksplorasi, menguji, mempelajari.

Ledakan besar selalu menarik perhatian kita lebih dari teori ilmiah lainnya: ledakan agung di mana alam semesta kita lahir. Tapi apa yang terjadi setelah Big Bang?

Selama sekitar 100 juta tahun, alam semesta terjerumus ke dalam kegelapan.

Ketika bintang-bintang pertama akhirnya menyala di luar angkasa, mereka lebih besar dan lebih terang daripada bintang-bintang dari semua generasi berikutnya. Mereka memancar dalam kisaran ultraviolet begitu kuat sehingga mereka mengubah atom gas di sekitar mereka menjadi ion. Fajar kosmik - dimulai dengan munculnya bintang-bintang pertama dan berlanjut hingga selesainya "reionisasi kosmik" ini - memakan waktu total sekitar satu miliar tahun.

Dari mana bintang-bintang ini berasal? Bagaimana mereka berevolusi menjadi galaksi - membentuk alam semesta yang penuh dengan radiasi dan plasma - yang kita lihat sekarang? Ini adalah pertanyaan kunci bagi kami,” kata Profesor Michael Norman, direktur San Diego Supercomputing Center, AS, dan penulis utama studi baru tersebut.

Tim Norman memecahkan persamaan matematika di alam semesta virtual kubik.

"Kami telah menghabiskan lebih dari 20 tahun menyempurnakan kode komputer ini untuk lebih memahami Cosmic Dawn."

Model ini menghitung pembentukan bintang-bintang pertama di alam semesta. Persamaan model menggambarkan gerakan dan reaksi kimia di dalam awan gas yang ada di alam semesta sebelum saat menjadi transparan terhadap cahaya, serta pengaruh gravitasi yang kuat dari materi gelap yang tak terlihat.

Unsur-unsur berat pertama terbentuk di Alam Semesta sebagai akibat dari ledakan bintang-bintang pertama, yang hampir seluruhnya terdiri dari hidrogen dan helium. Model tersebut berisi persamaan yang menggambarkan pengayaan Alam Semesta dengan unsur-unsur berat.

“Transisinya cepat: dalam 30 juta tahun, semua bintang menjadi kaya akan logam. Bintang generasi baru yang terbentuk di galaksi lebih kecil dan jauh lebih banyak daripada bintang primer karena reaksi kimia antar logam menjadi mungkin, ”jelas Norman.

Peningkatan jumlah reaksi di awan gas memungkinkan mereka untuk memecah dan membentuk sejumlah besar bintang yang terletak di dalam "filamen" dengan kepadatan gas yang lebih rendah, di mana elemen gabungan memancarkan energi ke ruang sekitarnya - alih-alih mentransfernya satu sama lain.

“Pada tahap ini, kami mengamati objek pertama di alam semesta yang dapat disebut sebagai galaksi: kombinasi materi gelap, gas dan bintang yang kaya logam,” catat Norman.

Kebanyakan orang hanya bisa menilai ini dari bingkai dari film fiksi ilmiah, jadi mereka tunduk pada mitos yang tidak masuk akal.

Apa yang sebenarnya akan terjadi pada seorang pria di luar angkasa?

Ada banyak teori tentang apa yang akan terjadi pada seseorang yang masuk ke luar angkasa tanpa baju luar angkasa. Kebanyakan dari mereka didasarkan pada fiksi. Seseorang percaya bahwa tubuh akan membeku dalam beberapa saat, yang lain mengatakan bahwa itu akan dibakar oleh radiasi kosmik, bahkan ada teori tentang cairan mendidih di dalam tubuh manusia. Pertimbangkan mitos paling populer tentang apa yang akan terjadi pada seorang pria tanpa pakaian antariksa di luar angkasa.

Tubuh akan langsung membeku

Para ilmuwan siap menjawab dengan akurat bahwa ini tidak akan terjadi. Di luar angkasa sangat dingin, tetapi kepadatannya terlalu rendah. Dalam kepadatan minimum seperti itu, tubuh manusia tidak akan dapat mentransfer panasnya ke lingkungan, ada kekosongan di sekitarnya, dan tidak ada yang mengambil panas ini. Salah satu kesulitan utama dalam pekerjaan ISS adalah penghilangan panas dari stasiun, sama sekali bukan perlindungan dari ruang dingin.

Manusia akan dibakar oleh radiasi kosmik

Radiasi di luar angkasa mencapai nilai yang besar, sangat berbahaya. Partikel bermuatan radioaktif menembus tubuh manusia, menyebabkan penyakit radiasi. Tetapi untuk mati karena radiasi ini, perlu menerima dosis yang sangat besar, dan ini akan memakan waktu lama. Selama waktu ini, makhluk hidup akan memiliki waktu untuk mati di bawah pengaruh faktor lain. Untuk mendapatkan perlindungan dari luka bakar luar angkasa, Anda tidak memerlukan pakaian luar angkasa, pakaian biasa akan mengatasi tugas ini. Jika kita berasumsi bahwa seseorang memutuskan untuk pergi ke luar angkasa dengan telanjang bulat, maka konsekuensi dari jalan keluar ini baginya akan sangat buruk.

Darah di pembuluh seseorang mendidih dari tekanan rendah

Teori lain, diduga dari tekanan rendah, darah dalam tubuh mendidih dan merusak pembuluh darahnya. Memang, ada tekanan yang sangat rendah di ruang angkasa, ini akan membantu mengurangi suhu di mana cairan mendidih. Namun, darah dalam tubuh manusia akan berada di bawah tekanannya sendiri, untuk mendidih, suhunya harus mencapai 46 derajat, yang tidak dapat dilakukan oleh organisme hidup. Jika seseorang di luar angkasa membuka mulutnya dan menjulurkan lidahnya, dia akan merasakan air liurnya mendidih, tetapi dia tidak akan terbakar, air liur akan mendidih pada suhu yang sangat rendah.

Tubuh akan memecahkan perbedaan tekanan

Tekanan di luar angkasa sangat berbahaya, tetapi cara kerjanya berbeda. Perbedaan tekanan dapat menggandakan volume organ dalam seseorang, tubuhnya akan membengkak dua kali. Tetapi ledakan spektakuler dengan hamburan bagian dalam ke segala arah tidak akan terjadi, kulit manusia sangat elastis, dapat menahan tekanan seperti itu, dan jika seseorang mengenakan pakaian ketat, maka volume tubuhnya akan tetap tidak berubah.

Orang tersebut tidak akan bisa bernapas.

Ini benar, tetapi situasinya tidak seperti yang kita bayangkan. Bahaya besar bagi sistem pernapasan manusia di luar angkasa adalah tekanan. Tidak ada oksigen di luar angkasa, jadi harapan hidup seseorang tanpa baju antariksa akan bergantung pada seberapa banyak dia bisa menahan napas. Berada di bawah air, orang menahan napas dan mencoba mengapung ke permukaan, di luar angkasa ini tidak akan berhasil. Menahan napas di luar angkasa menyebabkan paru-paru pecah di bawah pengaruh vakum, dalam situasi seperti itu tidak mungkin menyelamatkan seseorang. Hanya ada satu cara untuk memperpanjang hidup di luar angkasa, Anda harus membiarkan semua gas keluar dengan cepat dari tubuh Anda, proses ini dapat disertai dengan konsekuensi yang tidak menyenangkan dalam bentuk pengosongan lambung atau usus. Setelah oksigen meninggalkan sistem pernapasan, orang tersebut akan memiliki waktu kurang lebih 14 detik sampai darah beroksigen terus mengalir ke otak, setelah itu orang tersebut akan kehilangan kesadaran. Namun, dan ini tidak berarti kematian yang akan segera terjadi, tubuh manusia tidak rapuh seperti yang terlihat pada pandangan pertama, ia mampu bertahan di lingkungan luar angkasa yang tidak bersahabat. Para ilmuwan menyarankan bahwa jika seseorang, setelah satu setengah menit tinggal di luar angkasa, dikirim ke lingkungan yang aman untuknya, maka dia tidak hanya akan bertahan hidup, tetapi juga akan dapat pulih sepenuhnya setelah tes semacam itu.

Untuk mengkonfirmasi asumsi ini, percobaan dilakukan pada monyet.
Penelitian telah menunjukkan bahwa simpanse, setelah tiga menit tinggal di ruang hampa, kembali normal setelah beberapa jam.

Selama percobaan, semua gejala yang dijelaskan di atas diamati - peningkatan volume tubuh dan hilangnya kesadaran karena kekurangan oksigen. Eksperimen serupa dilakukan dengan anjing, anjing mentolerir kondisi vakum lebih buruk, batas kelangsungan hidup bagi mereka hanya dua menit.

Tubuh manusia bereaksi terhadap perubahan lingkungan dengan cara yang berbeda dari tubuh hewan, jadi Anda tidak dapat sepenuhnya mengandalkan pengalaman ini. Jelas bahwa tidak ada yang secara khusus akan melakukan eksperimen seperti itu pada manusia, tetapi ada beberapa kecelakaan demonstratif dengan astronot dalam sejarah. Insinyur ruang angkasa Jim Leblanc pada tahun 1965 memeriksa ketatnya pakaian luar angkasa yang dirancang untuk ekspedisi bulan di ruang khusus. Selama salah satu tahap pengujian, tekanan di dalam ruang sedekat mungkin dengan tekanan ruang, setelan tekanan tiba-tiba mengalami penurunan tekanan, dan teknisi di dalamnya kehilangan kesadaran setelah 14 detik. Biasanya, butuh sekitar setengah jam untuk mengembalikan tekanan tanah normal di dalam ruangan, tetapi mengingat situasi darurat, prosesnya dipercepat menjadi satu setengah menit. Jim Leblanc sadar kembali ketika tekanan di dalam ruangan menjadi sama seperti di Bumi pada ketinggian 4,5 km di atas permukaan laut.

Contoh lain adalah kecelakaan di pesawat ruang angkasa Soyuz-11. Ketika perangkat turun ke tanah, ada depressurization. Kecelakaan ini memasuki sejarah astronotika selamanya, karena penyebab kematian tiga astronot adalah katup ventilasi yang tidak sengaja terbuka dengan diameter satu setengah sentimeter.

Menurut informasi yang diterima dari alat perekam, ketiganya kehilangan kesadaran 22 detik setelah depresurisasi total, dan kematian terjadi 2 menit kemudian. Total waktu yang dihabiskan dalam kondisi hampir vakum adalah 11,5 menit. Setelah pesawat ruang angkasa mendarat di bumi, sayangnya sudah terlambat untuk menyelamatkan para astronot.